Los errores estratégicos de los proveedores del sector automotriz

La movilidad eléctrica significa un cambio importante en los distintos componentes que equipan los vehículos híbridos y eléctricos que necesariamente exigirá una adaptación de los proveedores del sector de automotriz.

Paul Eichenberg es un consultor especializado en el desarrollo y la ejecución de soluciones a los complejos desafíos que enfrenta la industria automotriz actual con la irrupción de la movilidad eléctrica.

Para Eichenberg, “la década entre los años 2020 y 2030 será la década de la electrificación, y si los proveedores no desarrollan una estrategia de e-movilidad y realizan inversiones ahora para operar en esa década, corren el riesgo de morir atropellados en la autopista automotriz global”.

Y esto es así según el analista, porque la “electrificación de vehículos está llegando mucho más rápido de lo que la mayoría de analistas de la industria esperan, ya que se acelera el aumento de las regulaciones para reducir las emisiones de CO2, el desarrollo de la tecnología de baterías en curso y; los aumentos de costos y la disminución de oportunidades para mejorar económicamente los motores de combustión interna”. Por lo que estima que las tres cuartas partes de los 100 principales proveedores de automoción del mundo pueden no sobrevivir con la electrificación de los propulsores a menos que hagan planes ahora; considerando que como predice Eichenberg: las tecnologías de electrificación afectarán a casi todos los vehículos producidos en 2030.

Para ese año, Eichenberg estima que el 57% de los vehículos anuales que se fabriquen serán eléctricos, híbridos enchufables o vehículos con sistemas eléctricos de 48 voltios, creando un mercado anual de 213.000 millones de dólares para las baterías, los motores y la electrónica. Por caso, los vehículos autónomos requerirán de tecnologías tales como dirección, frenos eléctricos y sofisticados sistemas de a bordo; todo lo cual aumentará significativamente el consumo eléctrico. Además, la creciente regulación mundial sobre los gases contaminantes también está impulsando la electrificación, y los nuevos estándares de emisiones de CO2 en China y Europa están a punto de entrar en vigor.

Analizando la actual cadena de suministro de la industria automotriz, Eichenberg considera que muchos de los proveedores del sector automotriz tradicional están cometiendo uno o más de los siguientes errores estratégicos:

  • Carecen de una comprensión de hacia dónde se dirige la industria;
  • Están mirando el horizonte de tiempo equivocado y están esperando demasiado tiempo para centrarse en la llegada de la electrificación
  • Están apostando al pasado, invirtiendo en una cartera de productos moribundos, en lugar de invertir en el futuro;
  • Tienen un modelo organizacional incorrecto sin estructura electrónica, escala o plataforma;
  • Emplean el personal equivocado, con conjuntos de habilidades de ingeniería enfocados en mecánica y materiales en lugar de eléctricos y software;
  • Están buscando retornos seguros en los activos desplegados a corto plazo, en lugar del alto potencial de recompensa de la transición a un futuro digital.

Advirtió que los fabricantes de automóviles europeos ya se están enfocando en esas tecnologías eléctricas que les ayudarán a cumplir con el siguiente requerimiento regulatorio para las emisiones, como es la Norma Euro VII; que se espera entre en vigencia entre 2025 y 2030. Además, las normas de la Unión Europea exigirán una economía de combustible para las flotas de 4,13 litros por cada 100 km, y las regulaciones propuestas podrían empujar esa cifra hasta los 3,2 l/100 km; que las automotrices planifican cumplir con un mix de vehículos eléctricos e híbridos enchufables y los denominados híbridos suaves: vehículos con un motor de combustión interna mejorados con sistemas eléctricos de 48 voltios, frenos de arranque y regenerativos.

Este cambio de enfoque radical se extenderá a los fabricantes de automóviles en China, América del Norte y el resto del mundo pronto, abriendo enormes oportunidades para los proveedores que puedan proporcionar la columna vertebral eléctrica de todos los principales sistemas automotrices, incluyendo baterías, motores eléctricos y electrónica de potencia .

Por el contrario, este cambio a la movilidad eléctrica también pondrá en peligro el futuro a largo plazo de las empresas que sólo suministran componentes para vehículos con motor de combustión interna.

Fuente:

https://chief-strategist.com/

Toyota desarrolla batería de estado sólido para su vehículo eléctrico

macro-1721265_1920Por informaciones periodísticas ha trascendido que la automotriz japonesa TOYOTA está desarrollando un nuevo modelo de vehículo eléctrico, información que por sí sola no representa ninguna novedad innovadora, a no ser por una novedosa y revolucionaria tecnología de batería de estado sólido que equiparía al nuevo modelo a comercializarse a partir de 2022.

De cumplirse estos trascendidos periodísticos, TOYOTA estaría cambiando las reglas de juego del sector; al introducir en el mercado un modelo de vehículo eléctrico de elevada autonomía con lo que se adelantaría a la competencia en unos tres años, permitiéndose recuperar terreno en un mercado altamente competitivo.

La nueva tecnología en baterías, estaría dando respuesta a factores críticos de las actuales baterías de ion litio de electrolito líquido, como son: costo, seguridad, densidad de energía, tiempos de carga y ciclos de vida útil.

La principal característica de esta nueva tecnología, clave en el desarrollo de los vehículos eléctricos; es que no incorporan en su interior el electrolito acuoso que sí necesitan las de ion de litio para desempeñar su función, con lo cual se reducirían los tiempos de recarga, pasando de los actuales 160 km en 30 minutos con tomas de 50 kW, a una autonomía por encima de los 300 km en el mismo tiempo de recarga.

Se trata de la utilización de un compuesto sólido, como puede ser metal de litio, magnesio o sodio; que reemplaza al electrolito líquido conductor actualmente utilizado, realizando la misma función de transferir los iones necesarios para la reacción electro química reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.

Las ventajas que ofrece la utilización de un compuesto sólido para las celdas, además de reducir el tiempo de recarga; están referidas a una densidad energética del orden del 95% mayor , por lo que tienen más capacidad; menor temperatura de trabajo, mejorando así su seguridad; siendo mucho menor el riesgo de incendio o incluso explosión en caso de impacto; una vida útil que se estima podría ser de hasta cinco veces superior a las actuales y la reducción notable del drenaje pasivo, o sea la descarga de la batería fuera de uso. Como desventaja se señala su mayor peso.

Según la opinión de expertos, se trata de una tecnología que se encuentra a un par de años de llegar al mercado; siendo los antecedentes de trabajos de investigación más importantes los que realizan desde hace tiempo fabricantes como Samsung o LG; ahora las cuestiones clave a resolver, serán poder llevar estos avances desde el laboratorio a la producción en masa y como esto impactará en la evolución de los precios de las baterías.

 

 

 

Ascensor sin cables que viaja en horizontal y vertical

feed_mit_image_multiinoperation14thyssenkrupp-1La empresa alemana ThyssenKrup, ha desarrollado un sistema innovador que seguramente revolucionará la construcción de edificios en altura.

Se trata de un nuevo tipo de ascensor, denominado MULTI; que utiliza motores lineales de levitación magnética, similares a los de los trenes de levitación magnética y a los de HyperLoop; que le permiten desplazarse en dos ejes.

Con esta solución se reducen considerablemente los tiempos de espera, se aumenta significativamente la capacidad y se reduce sustancialmente el peso y la masa; optimizando de tal manera el servicio de transporte al aumentar la flexibilidad y la manipulación de la capacidad.

Como referencia, se señala que en sólo un año, los trabajadores de oficinas de New York gastaron un total de 16,6 años esperando ascensores, en comparación con sólo 5,9 años que emplearon viajando en ellos. Con la nueva propuesta de MULTI, los pasajeros no esperarán más de 15 a 30 segundos por un ascensor.

Además, con una cabina por eje, los ascensores tradicionales ocupan cada vez más espacio según aumenta la altura de los edificios. MULTI consolida varias cabinas en un menor número de ejes, reduciendo así la huella de los ascensores y aumentando hasta en un 50% el rendimiento de pasajeros. MULTI también puede ayudar a reducir el tamaño total del edificio, la superficie externa y el consumo total de energía.

En la construcción de MULTI se han incluido nuevos materiales compuestos de carbono, para reducir el peso de la cabina y la puerta de MULTI hasta en un 50%. La eliminación de los cables y los contrapesos normalmente utilizados en los ascensores convencionales, permite disminuir la masa del sistema.

También, al tratarse de un sistema libre de cables; arquitectos y desarrolladores ya no estarán restringidos en sus diseños por las preocupaciones sobre la altura de hueco del ascensor y la alineación vertical. MULTI abre la puerta al diseño de posibilidades en todas las direcciones.

Según indican desde ThyssenKrupp, con este desarrollo se está liderando la revolución de la tecnología y el servicio de ascensores, al reinventarlo 160 años después de su creación.

Más información:

https://multi.thyssenkrupp-elevator.com/assets/pdf/multi_brochure.pdf

https://youtu.be/xeJb5f8i9as

https://youtu.be/ggtn6A6RCEY

https://youtu.be/plXJ70jt4NE

https://youtu.be/pnxYW4IRBbw

Estudio de la movilidad global

eco-friendly-149801_1280Dalia Research GmbH es una consultora alemana especializada en la realización de estudios de investigación de mercado y de opinión; contando entre sus principales clientes algunas de las agencias de investigación más grandes del mundo, como ser: Nielsen, Kantar e Ipsos, así como importantes instituciones de investigación académica: Universidad de Stanford, la Universidad de Oxford y la Fundación Bertelsmann.

La visión de la consultora es utilizar la tecnología móvil para cambiar la forma en que se recopilan, analizan y presentan los datos de comportamiento; utilizando para ello una plataforma de software patentada para llegar a los encuestados y reunir los datos de las encuestas sobre la opinión pública, las actitudes de los consumidores y las tendencias.

Esta consultora acaba de publicar los resultados de un estudio sobre la movilidad a nivel global, en el cual se explora como se mueve el mundo, o sea como la gente en todo el mundo está utilizando el transporte y cómo las nuevas tecnologías darán forma al futuro de la movilidad.

El estudio se basa en una encuesta sobre una muestra de 43.034 personas a través de 52 países completada en febrero de 2017.

Teniendo en consideración que el actual sistema de transporte está en un proceso de rápida transformación, caracterizada por los vehículos eléctricos que prometen descarbonizar la utilización de los automóviles, las soluciones habilitadas para teléfonos inteligentes como Uber y Zipcar que conectan la oferta y la demanda de manera más eficiente, y que los automóviles sin conductor ofrecen el potencial de reemplazar a los humanos al volante; son los consumidores los que están en el centro de la revolución de la movilidad; a medida que la clase media de los mercados emergentes crecen por cientos de millones y demandan los mismos bienes de consumo que el mundo desarrollado ya disfruta.

Entre los principales hallazgos del estudio, se destaca que a nivel mundial, el 40% de las personas que piensan comprar un vehículo en los próximos cinco años, expresan que estarían dispuestos a comprar un vehículo eléctrico, aunque actualmente no todos ellos serían capaces de pagar por un vehículo eléctrico los precios previsibles. El porcentaje es mayor entre aquellas personas que están buscando comprar para reemplazar su vehículo actual (44%), y menor entre aquellos que nunca han sido dueños de un coche (36%).

Para los EE.UU. y Canadá, la consideración de la adopción de vehículos eléctricos es del 31%; para China, la cifra es de 58%. Para Japón el resultado es sorprendentemente bajo, al alcanzar el 16%.

Para la mayoría de los encuestados, la principal ventaja de los vehículos eléctricos es su menor contaminación; al considerar el 65% de los encuestados que los vehículos eléctricos contaminan menos y que “reducir la dependencia de los combustibles fósiles” (43%). La gente aprecia también cómo los vehículos eléctricos son tranquila (37%), que cuestan menos para correr (29%), y que son modernas (23%).

Entre los impedimentos para la adopción de la tecnología, el 50% de las personas piensa que no hay suficientes estaciones de carga, el 42% piensa que no podría usar un EV para viajes de larga distancia y el 36% cree que le tomaría demasiado tiempo de carga. Además, el 44% de los encuestados piensan que un vehículo eléctrico sería demasiado caro para comprar.

Fuente:

Mapa interactivo con los hallazgos de la encuesta, disponible aquí.

¿Es posible un futuro energético 100% renovable?

Figure-3-Total-technical-renewable-energy-potential-in-EJ_yr-for-20502En la opinión de una gran mayoría de expertos en materia energética del mundo, es posible desarrollar una transición hacia un futuro energético basado 100% en energías renovables.

La viabilidad de esta transición no es uniforme en el mundo, sino que varía por regiones; además, considerando los distintos sectores, los expertos opinan que el del transporte debe realizar profundos cambios para alcanzar hacia el año 2050, un futuro energético basado en energías renovables.

Estos datos surgen del último informe publicado por REN21, la red que reúne a múltiples partes interesadas en políticas de energía renovable a nivel global, que conecta a una amplia gama de actores clave; siendo su objetivo facilitar el intercambio de conocimientos, el desarrollo de políticas y la acción conjunta para lograr una rápida transición global hacia la energía renovable.

El informe denominado Renewables Global Futures Report (GFR), que se llevó a cabo bajo la dirección de la Universidad de Tecnología de Sydney; presenta el punto de vista de 114 renombrados expertos en energía de todo el mundo, algunos de ellos escépticos de la energía renovable, con el objetivo de estimular el debate sobre la viabilidad y los principales desafíos a los que se enfrentan las renovables para alcanzar un futuro energético 100% renovables.

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Sus opiniones están agrupadas bajo los temas definidos como los 12 Grandes Debates (12 Great Debates), que van desde el futuro de la calefacción y el transporte, la interconexión de los sectores, el papel de las mega-ciudades y los servicios públicos del futuro.

Más del 90% de los expertos consultados coinciden en que las tecnologías renovables tienen que bajar las barreras existentes para que las comunidades tengan acceso a los servicios energéticos. En la actualidad se estima que unas 100 millones de personas reciben electricidad a través de sistemas de energía renovable distribuida, y que los mercados para tales sistemas están creciendo rápidamente.

Otros hallazgos clave de la investigación se refieren a:

  • Más del 70% de los expertos entrevistados considera una transición global a la energía 100% renovable es factible y realista, con los expertos de Europa y Australia apoyando más fuertemente este punto de vista.
  • Existe un consenso abrumador en que la energía renovable dominará en el futuro, incluyendo a un mayor número de grandes corporaciones internacionales que están optando cada vez más por productos de energía renovable, ya sea a través de los servicios públicos o a través de inversión directa en la generación propia.
  • Numerosas empresas, regiones, islas y ciudades han establecido objetivos de energía 100% renovable.
  • Casi el 70% de los encuestados considera que el costo de las energías renovables continuará cayendo, superando a todos los combustibles fósiles dentro de los próximos 10 años. La energía eólica y la solar fotovoltaica son ya, de hecho; competitivas con la generación convencional en la mayoría de los países de la OCDE.
  • Países tan diferentes como China y Dinamarca, están demostrando que el crecimiento del PIB puede estar disociado del aumento de consumo de energía, al ser capaces de reducir sus consumos de energía y aun así; crecer económicamente.

Pero los principales desafíos para alcanzar un planeta 100% renovable según los expertos consultados, están referidos al escepticismo imperante en algunos países como Japón y EEUU y regiones como África; por los intereses creados de la industria de la energía convencional; un obstáculo difícil de superar para lograr que la energía limpia se utilice a gran escala.

Para el sector del transporte, se requiere un “cambio modal” como se indica en el informe; para alcanzar una transformación energética en el sector. La mayoría considera que la sustitución de los motores de combustión por motores eléctricos no será suficiente para transformar el sector, mientras que una mayor utilización del transporte por ferrocarril en lugar de por carretera tendría un impacto mayor. Pocos, sin embargo, creen que esto sea probable.

Además, la falta de certeza política a largo plazo y la ausencia de un clima estable para la inversión en eficiencia energética y energías renovables, obstaculizan el desarrollo en la mayoría de los países.

Con respecto a las regiones del mundo, los expertos señalaron lo siguiente:

  • Para África, el consenso más evidente fue que el debate sobre el acceso a la energía todavía eclipsa el debate energético 100% renovable.
  • En Australia y Oceanía la conclusión clave fue que hay grandes expectativas para lograr el objetivo 100% de energías renovables.
  • Los expertos chinos creen que algunas regiones de China pueden alcanzar ser 100% renovables, pero opinan que este es un objetivo demasiado ambicioso a nivel mundial.
  • La principal preocupación de Europa es asegurar un fuerte apoyo al objetivo 100% de energías renovables para combatir el cambio climático.
  • En la India, el debate sobre el objetivo de las energías renovables todavía está en curso, y la mitad de los encuestados se muestran escépticos en que se logre el objetivo para 2050.
  • Para la región de Latinoamérica, el debate sobre el 100% renovable aún no ha comenzado, ya que hay asuntos mucho más urgentes actualmente sobre la mesa.
  • Las limitaciones de espacio en Japón están reduciendo las expectativas sobre la posibilidad de alcanzar el objetivo de ser 100% renovables, según los expertos del país.
  • En EEUU hay un fuerte escepticismo sobre el logro del objetico 100% de energías renovables, ya que sólo dos de los ocho expertos confían en que pueda suceder.

Con respecto al informe, Christine Lins, Secretaria Ejecutiva de REN21; señaló: “Este informe presenta una amplia gama de opiniones de expertos, y está destinado a estimular la discusión y el debate sobre las oportunidades y desafíos para lograr un futuro de energía 100% renovable para mediados de siglo. La expresión de deseos no nos hará llegar. Sólo comprendiendo plenamente los retos y participando en un debate informado sobre cómo superarlos; los gobiernos podrán adoptar las políticas correctas e los incentivos financieros para acelerar el ritmo de despliegue”.

Fuentes:

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Primer aerogenerador para tifones

Aerogenerador

El ingeniero japonés, Atsushi Shimizu; desarrolló un aerogenerador capaz de resistir la fuerza destructiva de un tifón y de convertir este poder destructor en energía utilizable. Este aerogenerador está compuesto por un pilar central rodeado de tres cilindros que aprovecha el llamado efecto Magnus, del nombre de un físico alemán, Gustav Magnus (1802-1870); por el cual los cilindros permiten generar una fuerza que se utiliza para accionar un generador, gracias a las corrientes de aire y a las variaciones de presión en sus contornos, tal y como se puede ver en el siguiente vídeo.

Para este ingeniero, la energía de solo un tifón permitiría alimentar eléctricamente a Japón por 50 años; por lo que el próximo desafío será resolver la manera de almacenar este gran caudal energético a lo largo del tiempo, más si consideramos que Japón se encuentra en la zona de tifones más activa del planeta.

Un prototipo de este aerogenerador ya ha sido instalado a principios de este año en Okinawa y se espera poder colocar otro en la Torre de Tokio o en el Nuevo Estadio Nacional de Japón, donde se celebrarán los próximos Juegos Olímpicos.

Shimizu señaló que “según estimaciones, la energía eólica tiene mayor potencial aquí que la solar”, aunque hoy sólo contribuye a la producción de electricidad a una escala muy modesta (menos del 1%). Pero por otra parte, algunos expertos como Izumi Ushiyama, del Instituto de Tecnología Ashikaga, son escépticos sobre su eficacia. Para Ushiyama, “un aerogenerador como el de Challenergy (la start-up de Shimizu); podría ser muy resistente a vientos fuertes, pero dado que solo funcionaría durante una parte del año, no sabemos si produciría más energía que los tradicionales”.

Necesariamente se debería asociar un dispositivo de almacenamiento y de regulación de corriente, capaz de cargar baterías de gran capacidad durante un tifón para alimentar después a una región.

El verano pasado, Atsushi Shimizu y su equipo probaron con éxito un prototipo dotado de una potencia mínima (solamente 1 kilovatio) en el archipiélago meridional de Okinawa, donde ha sobrevivido a potentes vientos.

Challenergy, la pequeña empresa creada por el ingeniero Shimizu espera empezar la producción en serie de máquinas de 10 kW antes de los Juegos Olímpicos de Tokio de 2020. También hay expectativas de desarrollar el aerogenerador en el extranjero, en particular en Filipinas, Taiwán y Estados Unidos.

“Si somos capaces de inventar un aerogenerador adaptado al medio ambiente japonés, seremos capaces de construirlo en muchos otros lugares del mundo que tienen un clima similar”, asegura Shimizu. “Es nuestro sueño”, agrega.

Fuente:

https://challenergy.com/en/

Video:

https://youtu.be/YhKrGF3foaM

Video muestra el funcionamiento de un reactor nuclear

El ingeniero nuclear y operador de la central nuclear de Breazeale (Pensilvania, EE UU), Alex Landress; grabó un video sobre el encendido y apagado de un reactor nuclear sumergido en su pileta, mediante la utilización de una cámara GoPro.

En el video se puede apreciar el efecto denominado la radiación de Cherenkov, que se genera cuando la radiación electromagnética atraviesa un medio, en este caso acuoso; produciéndose el brillo azulado característico de los reactores nucleares.

Se muestra al reactor funcionando primero a 500 kW y luego a 1 MW; y según se informa, la cámara GoPro no sufrió daño alguno.

Ver video

La tecnología está transformando los recursos

mw-ff823_mckins_20170214092701_nsUn informe de McKinsey Global Institute: “Beyond the supercycle: How technology is reshaping resources”, estima que las energías renovables, principalmente solar y eólica; podrían saltar de un 4% de la generación de energía global en la actualidad a un 36% para el año 2035, provocando con este proceso de crecimiento, la transformación profunda de los mercados mundiales de electricidad.

Recientes subastas de capacidad de energía solar destacan la rapidez con que los costos de esta tecnología están cayendo: $ 0.053 / kwh en la India, $ 0.035 / kwh en México, $ 0.024 / kwh en Abu Dabi, $ 0.029 / kwh en Chile, y $ 0.039 / kwh en los Estados Unidos. Tan importante ha sido la caída en los costos de tecnología, que se ha acelerado el despliegue de las energías renovables hasta el punto de que en algunas regiones ya compiten con el carbón y el gas sin subsidios.

Al respecto, el costo de los módulos solares en todo el mundo ha caído un 80% desde 2008, y el costo normalizado de la energía eólica ha caído un 50% desde 2009. En las últimas subastas de energía en América del Sur, por ejemplo; las instalaciones de energía solar fotovoltaica (PV) han alcanzado los $ 0.03 / kWh; una décima parte del costo de las centrales solares hace seis años.

El estudio destaca que son los avances tecnológicos los que están impulsando este desarrollo; en el cual el rápido crecimiento de las energías renovables es parte de una tendencia mayor de aumento de la productividad global de la energía: el aumento de la eficiencia energética en edificios residenciales, industriales y comerciales, la menor demanda de energía en el transporte debido al aumento de los vehículos eléctricos y autónomos, así como la caída de los costos y una mayor penetración de las energías renovables; está transformando la manera en que consumimos energía.

Como resultado de este proceso, se calcula que el crecimiento de la demanda de energía primaria en todo el mundo será más lento e incluso podría alcanzar su punto máximo en 2025 si las nuevas tecnologías como la robótica, análisis de datos e Internet de las cosas se adopten rápidamente. Esto significará que la demanda mundial de petróleo y carbón alcance su pico para posteriormente disminuir durante las próximas dos décadas.

Estos cambios no serán uniformes en el mundo, sino que se plantean diferencias regionales; como ser entre los principales consumidores de petróleo como son Estados Unidos, China e India. Mientras se estima que China e India continuarán con demanda creciente de combustibles fósiles, por tratarse de países en crecimiento; Estados Unidos reduciría su demanda debido al aumento de la eficiencia energética y los cambios en el transporte.

El estudio de McKinsey Global Institute, considera que el punto de inflexión global podría ser alcanzado en 2025, cuando la energía solar fotovoltaica y energía eólica, podrían llegar a ser competitivas con el coste marginal de la producción de gas natural y carbón, acelerándose posteriormente las tasas de crecimiento en el despliegue de la energía renovable.

Uno de los grandes problemas a resolver para las energías renovables son los límites técnicos de la generación intermitente y la necesidad de almacenamiento. Pero esto es un obstáculo que puede superarse con la tecnología del sector de la electrónica de consumo. Los costos nivelados de almacenamiento han ido disminuyendo rápidamente, y se están desarrollando una serie de tecnologías prometedoras para almacenar la energía de una manera rentable, por ejemplo, mediante baterías a escala de red de iones de litio, baterías de flujo, sistemas de aire comprimido y de almacenamiento térmico.

Los avances tecnológicos tienden a superar las expectativas, por lo que se estima que el costo normalizado de las energías renovables podría seguir cayendo.

Descarga de reporte completo:

http://www.mckinsey.com/business-functions/sustainability-and-resource-productivity/our-insights/how-technology-is-reshaping-supply-and-demand-for-natural-resources

Desarrollan técnica impresión 3D para programar el comportamiento del material

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Investigadores del laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL, por sus siglas en inglés) del MIT; desarrollaron el llamado “Programmable Viscoelastic Material” (PVM), que es un tipo de material que se utiliza en impresoras 3D y que permite lograr robots “más seguros, resistentes y precisos en sus movimientos”.

Mediante esta técnica, se puede programar el comportamiento del material en un objeto impreso en 3D, de manera que se ajuste a los niveles exactos de dureza y elasticidad que se necesitan en cada momento, protegiendo así al objeto o su contenido de daños.

La aplicación de este tipo de material amortiguador puede alcanzar desde equipos deportivos hasta aviones no tripulados; pasando por teléfonos, cascos y zapatos.

Los materiales “viscoelásticos”, tales como caucho y plástico que se utiliza a menudo como amortiguadores para la absorción de golpes; aunque son baratos y fáciles de encontrar, por lo general no son factibles de personalizar, por lo cual es necesario fijar su nivel de rigidez y elasticidad.

Entonces, para crear una solución más a la medida de cada requerimiento, un grupo de investigadores de CSAIL, utilizó la impresión 3D para diseñar con precisión las propiedades de absorción de choques de un material, de manera de que proporcione niveles de amortiguación específicos para aplicaciones particulares.

“Es difícil de personalizar los objetos blandos usando métodos de fabricación existentes, ya que se tiene que hacer el moldeo por inyección o algún otro proceso industrial,” dijo el investigador Jeffrey Lipton. En cambio, “la impresión 3D abre más posibilidades”.

Los investigadores de CSAIL encontraron que su técnica de “material viscoelástico programable” (PVM) podría aplicarse a diversos objetos, pero un artículo particular para la que deseaban aplicar la técnica fue a un robot en forma de cubo que se mueve por rebote utilizando flejes metálicos a modo de patas de canguro.

Utilizando una impresora 3D estándar, los investigadores combinaron un sólido, un líquido, y un material similar a la goma de Stratasys para crear en 3D una capa externa impresa para el robot, que reduce su capacidad de rebote y por lo tanto disminuye el riesgo de daño de sus componentes internos: dos motores, un microcontrolador, una batería y una unidad de sensores de medición inercial.

Dijo el director CSAIL Daniela Rus, “Estos materiales nos permiten la impresión en 3D de robots con propiedades viscoelásticas, las cuales se pueden introducir por el propio usuario al momento de imprimir como parte del proceso de fabricación”.

Mediante el ajuste de la proporción de líquido, los investigadores pueden hacer el material más o menos elástico. El éxito de la prueba con el robot cubo, ha llevado a los investigadores a creer que la tecnología podría utilizarse para mejorar la vida útil de los aviones no tripulados, como los que están siendo desarrollados por Google y Amazon, así como para los componentes que absorben los golpes en los cascos. En este caso por ejemplo, ciertas partes podrían ser impresas en 3D para el máximo confort, mientras que otros podrían ser diseñadas para una máxima capacidad de absorción de choques, como y cuando sea necesario.

“Mediante la combinación de varios materiales para conseguir las propiedades que están fuera del alcance del material de base, este trabajo lleva al límite lo que es posible imprimir”, comentó Hod Lipson, profesor de ingeniería en la Universidad de Columbia y co-autor del trabajo. “Por encima de todo, ser capaz de hacer esto en un solo trabajo de impresión eleva el nivel de la fabricación aditiva”.

Fuente:

http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/images/3/30/2016_MacCurdy-Printable_Programmable_Viscoelastic_Materials_for_Robots.pdf

Ver Video:

https://youtu.be/zrRs4GXxjVA

Diseñar en el aire

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Una nueva herramienta de realidad virtual permite diseñar en tres dimensiones en el espacio para crear productos que pueden ser exportados a nuestro programa de diseño favorito o directamente a una impresora 3D.

Con este nuevo software de modelado de la realidad virtual, los diseñadores podrán convertir el espacio por delante de su rostro en su propio cuaderno de dibujo en el cual esbozar un concepto, modificarlo y visualizarlo desde una variedad de ángulos diferentes.

El lanzamiento de la aplicación está previsto para enero de 2017, dirigida a artistas y aficionados; pero definitivamente hay espacio para los diseñadores profesionales para visualizar sus conceptos en el aire antes de perder tiempo y dinero en programas CAD e impresión en 3D. Esto podría en teoría, hacer más eficiente el proceso de diseño y ayudar a los pensadores visuales ver su diseño en frente de ellos en cuestión de minutos.

La compañía ha creado un video impresionante que muestra lo que este software es realmente capaz de hacer; creando una serie de estructuras geométricas complejas en poco tiempo y utilizarlas como bloques de construcción.

El controlador HTC Vive puede funcionar como una pluma que permite alterar las características, el color y la textura de una línea tan fácilmente cómo es posible en Photoshop.

Esta herramienta permitirá democratizar el arte, al poner el mundo del diseño al alcance de cualquier persona; además, se puede convertir en una valiosa herramienta de enseñanza en el aula, al ayudar a los alumnos a pensar acerca de los objetos físicos en una forma totalmente nueva e inspirarlos a observar los problemas matemáticos complejos como la geometría, de una forma totalmente nueva.

Video:

https://vimeo.com/183800939